Устройство для формирования сигнала

ц 576659 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 06,02.76 (21) 2321693/21 1. Кл.- "Н с присоединением заяв Государстееннын комнте Совета Министров СССР) Приорите Опубликовано 15,10.77. Бюллетень3Дата опубликования описания 25.11.77 621,374 (088.8 ло делам изобретенн и открытий) т Заяви 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛ Однако такие сист высокое значение сиг бированпя.Наиболее близким сти к данному изобр ство для формпрова моментом перехода о уровень, содержащее узкополосный контур мы имеют недостаточ нал/шум в точках стр 5 по техническои сущно. тению является устройия сигнала с заданным ибающей через нулевой сумматор и одиночный 2. Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в импульсных радионавигационных системах и в измерительных системах, где осуществляется слежение за импульсными сигналами,В импульсно-фазовых радионавигационных системах (ИФРНС) благодаря использованию фазовой информации измерение временного положения сигнала производится с точностью долей периода несущей частоты. Однако при этом возникает мноозначность фазового отсчета, для устранения которой используются системы слежения за огибающей сигнала. Сигнал импульсно-фазовых радионавигационных систем представляет собой последовательность радиоимпульсов видаЦ. : Ц.сов( -), (1) где У,(1) и у(т) - известные законы модуляции амплитуды и фазы; то, - несущая частота радиосигнала; тр - начальная фаза.Принятый сигнал импульсно-фазовой радионавигационной системы с выхода приемника поступает на устройство, которое формирует напряжение с одной переменной знака огибающей в пределах переднего фронта принимаемого сигнала,Точка перемены знака огибающей, называемая характерной точкой огибающей (ХТО), используется для слежения за огибающей в системе устранения многозначности фазового отсчета.Для слежения за огибающей широко используются следящие системы стробового ти па, Точностные характеристики таких системзависят как от крутизны сформированного сигнала в районе характерных точек огибающей, так и от отношения сигнал/шум (с/ш) в точках стробирования.0 Повышение точностных требований к аппаратуре заствляет искать наиболее оптимальные с этой точки зрения устройства формирования характерных точек огибающей,Для формирования характерных точек огп бающей (ХТО) применяются различные усгройства. Известны устройства для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащие сумматор, дпфференцирующпй инвертор, 0 контур и аттенюатор 1.Однако это устройство не обеспечивает достаточно высоких точностей измерения временного положения сигнала.Цель изобретения - улучшение выходногоотношения сигнал/шум,Указанная цель обеспечивается за счеттого, что в устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащеесумматор, один вход которого подключен ковходной шине через одиночный узкополосныйконтур, введена широкополосная линия задержки, вход которой соединен со входнойшиной, а выход подключен ко второму входусумматора.Сущность предлагаемого устройства заключается в использовании одиночного узкополосного контура, настроенного на несущуючастоту принимаемого сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы и широкополосной линии задержки, определяющимуровень формирования характерных точекогибающей. Такое схемное решение позволяетобеспечить независимость точностных характеристик от уровня формирования характерных точек огибающей.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 в временные диаграммы, поясняющие его работу, Длянаглядности принята линейная аппроксимация переднего фронта сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы (на фиг,2 г, д показаны только огибающие сигналов),Устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огивающей черезнулевой уровень состоит из сумматора 1, широкополосной линии задержки 2 и узкополосного контура 3. Работает устройство дляформирования сигнала следующим образом.На вход устройства подается с приемникасигнал импульсно-фазовой радионавигационной системы, который поступает на первыйвход сумматора 1 через линию задержки 2,время задержки которой определяет уровеньформирования характерных точек огибающей(ХТО) - ПИХТО, а на второй вход сумматора1 - через узкополосный контур 3, ограничивающий уровень шумов и преобразующийформу огибающей сигнала (фиг. 2 в). На выходе сумматора 1 формируется разнополярный сигнал (фиг, 2 г) с заданным уровнемформирования характерных точек огибающей(ХТО), отношение сигнал/шум в точкахстробирования которого лучше, чем в прототипеи не зависит от уровня формирования характерных точек огибающей (ХТО). 40 45 50 55 60 Из фиг. 2 видно, что крутизна сформированного сигнала в районе характерных точек огибающей (угол а фиг. 2 д) не зависит от уровня формирования характерных точек огибающей (ХТО) (ПИХТО)а = а 2, как углы при пересечении двух параллельных прямых третьей, поэтому амплитуды сформированного на разных уровнях сигнала равны, т. е, У,= 5 10 15 20 25 30 35 4=Уз и У 2=У, (фит. 2 д), Точки стробирования 1 и 2, 3 и 4 отстоят от характерных точекогибающей на одинаковое расстояние М= - ",2где 1 о - период несущей частоты сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы,Отношение сигнал/шум в точках стробироВаиня СфОрМиронаННОГО СИГнаЛа Р 1 вьтхР,вит = У (хто )(1)61 выхгде У;(вахте у) - амплитуда сформированногосигнала в ю-ой точке стробирования при 1-омуровне формирования характерных точекогибающей; 6 ых - уровень шумов на выходепредлагаемого устройства.Так как выше было показано, что У(хто 1)не зависит от уровня формирования Ехтоу, тоУт(пихто /) = УИз фиг. 2 д следует, что амплитуды в точках стробирования 1 и 2 на выходе устройства равны, а в точках 3 и 4 больше, чем навыходе лрототипа (ЛЗ).В первом приближении можно пренебречькорреляцией шумов на первом и втором входах сумматора 1, тогда/ 2 2бт вых -6 лз + 6 изб.цепи (2)где 6 - дисперсия шумов,на выходе ЛЗ.Так как широкополосная линия задержки неИЗМЕНЯЕТ ДИСПЕРСИИ ( Клз =1), ТО 62 лз== 62 вх (6 изб. цепи дисперсия шумов на выходе избирательной цепи).Тогда выражение (1) можно записать в виде(3)Р,=Таким образом, получаем, что при равных бвх и 6 изб. цепи всеГда Отношение сиГнал/шум у данного устройства больше, чем у прототипа и не зависит от уровня формирования ХТО, так как в выражение (3) не входятчлены, зависящие от 1 хто/.Формула изобретенияУстройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащее сумматор, один вход которого подключен ко входной шине через одиночный узкополосный контур, отличающееся тем, что, с целью улучшения выходного отношения сигнал/шум, в него введена широкополосная линия задержки, вход которой соединен со входной шиной, а выход подключен ко второму входу сумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 311392, кл. Н ОЗК 3/80, 1970.2. Смирновский А. Ф. Курс кораблевождения, т. 5, Радионавигация, Л., 1967, с. 476,576659 Фиг.1 Составитель В. Назароваедактор Н, Каменская Техред И. Рыбкина орректор Л, Денисгина дписное по делам 113035, Москва